SU815477A1 - Displacement-to-analog signal converter - Google Patents

Displacement-to-analog signal converter Download PDF

Info

Publication number
SU815477A1
SU815477A1 SU782693521A SU2693521A SU815477A1 SU 815477 A1 SU815477 A1 SU 815477A1 SU 782693521 A SU782693521 A SU 782693521A SU 2693521 A SU2693521 A SU 2693521A SU 815477 A1 SU815477 A1 SU 815477A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
low
group
voltage
contacts
voltage divider
Prior art date
Application number
SU782693521A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давыд Исаакович Коваленчик
Владимир Константинович Жолобов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7755
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7755 filed Critical Предприятие П/Я А-7755
Priority to SU782693521A priority Critical patent/SU815477A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU815477A1 publication Critical patent/SU815477A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

tt

Изобретение предназначено дл  преобразовани  линейных и круговых перемещений в пропорциональное ему напр жение и может быть использовано в системах автоматики дл  измерени  линейных перемещений рабочих органов перемещающихс  в герметичных объемах в нефт ной, горнорудной и энергетической промышленности.The invention is intended to convert linear and circular movements into a proportional voltage and can be used in automation systems for measuring linear movements of working bodies moving in hermetic volumes in the oil, mining and energy industries.

Известен дискретный уровнемер, содержащий посто нный магнит, диодную матрицу, герконы, каждый из которых охвачен обмоткой возбуждени , выполненных в виде встречно включенных полуобмоток, два. источника питани  и разв зывающие диоды ij.A discrete level gauge is known that contains a permanent magnet, a diode array, and a reed switch, each of which is enclosed by an excitation winding made in the form of counter-connected semi-windings, two. power supply and isolating diodes ij.

Однако сложность схемы измерени , обусловленна  наличием диодной матрицы и обмоток возбуждени , расположенных на каждом из герконов, снижает надежность работы устройства и обуславливает невысокую точность измерени .However, the complexity of the measurement circuit, due to the presence of a diode array and field windings located on each of the reed switches, reduces the reliability of the device and causes a low measurement accuracy.

Известен датчик угла поворота, содержащий магнитоуправл емые контакты , разделенные на систему точного отсчета и систему грубого отсчета, и делитель напр жени , соединенный с соответствую1цими магнитоуправл емыми контактами t.2.A rotation angle sensor is known, which contains magnetic contacts divided into a precise reference system and a rough reference system, and a voltage divider connected to the corresponding magnetic controlled contacts t.2.

Недостатком данного устройства  вл етс  необходимость двух приборов измерени .The disadvantage of this device is the need for two measuring devices.

Наиболее близким к предлагаемомуClosest to the proposed

по технической сущности  вл етс  дискретный уровнемер, содержащий р д герконов младшего и старшего разр дов , расположенных в контролируемом диапазоне на рассто нии друг от друга. Герконы одноименных младших. и каждого старшего разр дов объединены в параллельные группы и разделены на два самосто тельных канала. Герконы шунтируют соответствующиеtechnically, there is a discrete level gauge containing a number of small and high-order reed switches located in a controlled range at a distance from each other. Reed switches of the same name younger. and each high-order bits are combined into parallel groups and divided into two independent channels. Reed switches shunt appropriate

5 им последовательно соединенные ре зисторы . Воздействукщим элe eнтoм на герконы  вл етс  посто нный магнит. Информаци  от младшего и старшего разр дов поступает на два самосто тельных стрелочных прибора 3 .5 of them are series-connected resistors. The effect of the reed switch is a permanent magnet. Information from the younger and older bits goes to two independent switch devices 3.

Недостатком известного устройства  вл етс  возможность ошибки измерени  перемещени  при переходе воздействующего элемента ( магнита ) из однойA disadvantage of the known device is the possibility of measuring movement error when moving an acting element (magnet) from one

S группы герконов в другую группу.Например , при перемещении вверх Свперед), когда замкнут только последний геркон первой группы мпадшего разр да, один из стрелочных приборов инди0 .,цирует последнюю отсчетную точку младшего разр да, а другой прибор ноль перемещени  в старшем разр де. При дальнейшем перемещении вверх(впе ред) на приборах должна синхронно сменитьс  информаци , т.е. прибор младшего разр да должен индицировать ноль перемещени , а прибор старшего разр да - первую отсчетную,точку. При движении магнита вниз (назад , при переходе из одной группы герконов в другую показывающий прибор также индицирует ошибку: при замкнутом первом герконе младшего разр да следующим замыкаетс  первый геркон предыдущей группы старшего разр да и прибор индуцирует первую отсчетную точку младшего разр да л отсчетную точку соответствующей груп пы старшего разр да, тогда как прибор должен индицировать только соответствующую точку старшего разр да . Кроме того, наличие двух приборов создает неудобство считывани  информации . Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь линейных и угл вых перемещений в аналоговый сигнал содержащий магнитоуправл емые контак ты младшего и старшего разр дов, расположенных на определенном рассто  нии друг DT друга и объединенных в группы по числу поддиапазонов измерени , резисторы, образующие делител напр жени  старшего разр да и делиталь напр жени - младшего разр да,посто нный магнит, размещенный на конт ролируемом объекте, измерительный прибор и источник питани , в него введен управл емый ключ один вывод магнитоуправл емых контактов младших разр дов, кроме последнего в группе подключен через управл емый ключ и плюсовой шине источника питани ,другой вывод магнитоуправл емых контак тов младших разр дов, кроме последне го в группе,, соединен с соответствую щей точкой делител  напр жени  младшего разр да, одни выводы магнитоуправл емых контактов страшего разр  да объединены между собой и подключены к минусовой шине источника питани , другие выводы магнитоуправл емых контактов стариего разр да в ка дой -группе соединены между собой, подключ ены к соответствующей точке делител  напр жени  старшего разр да и к одному из выводов последнего ма нитоуправл емого контакта младших разр дов соответствующей группы, а вторые выводы последних магнитоуправ л емьох конактов в каждой группе млад ших разр дов объединены между собой и подключены к управл ющему выводу управл емого ключа, делители напр жени  младшего и старшего разр дов соединены- между собой и общей точкой одключены к шине нулевого потенциала сточника питани , один вывод измериельного прибора подключен к одному з резисторов делител  напр жени  таршего разр да,а другим выводом одному из резисторов делител  напр жени  младшего разр да. На фиг.1 представлена принципиальна  схема преобразовател  перемещений в аналоговый сигнал} на фиг.2 - характеристика выходного напр жени  преобразовател . Рассмотрим работу преобразовател  на примере преобразовател  линейных перемещений в аналоговый сигнал. Преобразователь содержит источник 1 питани , управл екий ключ 2, три группы магнитоуправл емых контактов (герконов) 3-5 младшего разр да, две группы магнитоуправл емых контактов (герконов) б и 7 старшего разр да , резисторы 8-11, образующие делитель напр жени , подключенный к герконам канала младшего разр да, резисторы 12 и 13, образующие делитель напр жени  канала герконов старшего разр да, показывающий прибор 14 и посто нный магнит 15, св занный с контролируемым органом. Контролируемый орган и немагнитна  труба, на которой расположены герконы и резисторы, на схеме не показаны. Кажда  группа младшего и старшего разр дов содержит по 5 герконов, в принципе количество герконов в группе может быть увеличено или уменьшено в зависимости от дискретности преобразовани . При прин том количестве групп и Числе- герконов в группе преобразователь позвол ет измер ть линейное перемещение контролируемого органа ( магнита в диапазоне 280 мм с дискретностью в 20 мм. Величины сопротивлений резисторов 8-11 выбрайы такими, что при напр жении источника питани  в 10 В замыкание любогр геркона в группах младшего разр да увеличивает напр жение, показываемое прибором 14 на 0,2 В, а замыкание любого геркона из числа вход щих в группы старшего разр да увеличивает напр жение, показываемое прибором 14 на 1 В. Устройство работает следующим образом. При достижении контролируемым органом (магнит 15 положени , соответствующего замыканию геркона 3 младшего разр да, последний замыкаетс . По цепи элементов 1 - 2 - 3 - 8 - 9 - 10 - 14 - 12 - 1 проходит ток, показывающий прибор 14 показывает 0,2 В, т.е. первую отсчетную точку или 20 мм перемещени  контролируемого органа . Далее контролируемый орган с магнитом 15 достигает геркона 3 (при этом геркон 3 еще не разомкнулс ) , который замыкаетс , иS groups of reed switches to another group. For example, when moving upward, when only the last reed switch of the first group of the last bit is closed, one of the dial gauges is indi0. It quotes the last counting point of the youngest bit, and the other device has zero movement in the higher bit. . With further upward movement (forward), the devices should synchronously change information, i.e. the low-order device should indicate zero movement, and the high-level device should indicate the first reference point. When the magnet moves down (back, when moving from one group of reed switches to another, the indicating device also indicates an error: when the first reed switch is closed, the first reed switch of the previous upper discharge group closes, and the device induces the first reference point of the least significant discharge mark the older group, whereas the device must indicate only the corresponding point of the higher category. In addition, the presence of two devices makes it inconvenient to read the information. Enhancement of accuracy of conversion. The goal is achieved by converting linear and angular movements into an analog signal containing magnetically controlled junior and senior bits located at a certain distance from each other's DT and grouped in groups according to the number of measurement subranges, resistors. forming the high-voltage divider and high-low voltage divider, a permanent magnet placed on the object being monitored, a measuring device and a power source, into it A control key is introduced; one output of the magnetically controlled contacts of the lower bits, except the last one in the group, is connected via a control key and the positive power supply bus; another output of the magnetic control contacts of the lower bits, except the last one in the group, is connected to the corresponding point low-voltage divider, some terminals of the magnetic-controlled contacts of the secondary discharge are interconnected and connected to the negative bus of the power supply, other conclusions of the magnetic-controlled contacts of the old discharge in each oh -group is interconnected, connected to the corresponding point of the high-voltage divider, and to one of the conclusions of the last user-controlled contact of the lower-order bits of the corresponding group, and the second conclusions of the last magnetocontrol of conacts in each group of the younger bits are combined between each other and connected to the control output of the controllable key, the voltage dividers of the low-order and high-order bits are connected to each other, and the common point is connected to the bus of zero potential of the power supply, one output is measured Device ceiling elements connected to one of the voltage divider resistors Tarsch discharge, and the other terminal of one of the voltage divider resistors least significant bit. Fig. 1 shows a circuit diagram of a displacement transducer into an analog signal} in Fig. 2 — a characteristic of the output voltage of the transducer. Consider the operation of the transducer on the example of a linear displacement transducer into an analog signal. The converter contains a power source 1, a control switch 2, three groups of magnetically controlled contacts (reed switches) 3-5 junior bits, two groups of magnetically controlled contacts (reed switches) b and 7 higher bits, resistors 8-11, forming a voltage divider connected to the reed channel of the low-order channel, resistors 12 and 13, forming the voltage divider of the high-reed channel of the reed switch, showing the device 14 and the permanent magnet 15 associated with the controlled organ. The controllable organ and the non-magnetic tube on which the reed switches and resistors are located are not shown in the diagram. Each group of low and high bits contains 5 reed switches, in principle, the number of reed switches in a group can be increased or decreased depending on the resolution of the conversion. With the received number of groups and Chiselecons in the group, the converter allows to measure linear movement of the controlled organ (magnet in the range of 280 mm with a resolution of 20 mm. The resistance values of the resistors 8-11 are chosen such that when the power supply voltage is 10 V the closure of any reed switch in the low-order groups increases the voltage shown by the device 14 by 0.2 V, and the closure of any reed switch from the high-end groups increases the voltage shown by the device 14 by 1 V. The device works as follows: When the controlled body reaches (the magnet 15 is in position corresponding to the closure of the reed switch 3. youngest bit, the latter closes. A circuit passes through the circuit of elements 1 - 2 - 3 - 8 - 9 - 10 - 14 - 12 - 1, indicating device 14 shows 0.2 V, i.e., the first reference point or 20 mm of movement of the monitored organ. Next, the monitored organ with magnet 15 reaches the reed switch 3 (the reed switch 3 has not opened yet), which is closed, and

ток в измерительной цепи увеличиваетс  за счет исключени  из цепи тока резистора 8, прибор 14 показывает следующую отсчетную точку,т.е. напр жение 0,4 В или перемещение впе ред () контролируемогЬ органа на 40 мм. При замыкании магнитом геркона Зд прибор 14 показывает 0,8 В или 80 мм перемещени . При даль-нейшем перемещении магнита замыкаетс  геркон Зд , но показани  прибора 14 при этом не мен ютс , так как он с делителем напр жени  младшего раз рда не св зан. В момент включени  геркона 6 включаетс  блокирующий элемент 2 и герконы младшего разр да от источника.1 тока отключаютс , а цепь тока замыкаетс  через элементы 6 , 13, -14, 11 и 1. Прибор 14 индуцирует при этом напр .жение 1В, соответствующее 100 мм перемещени . Таким образом исключаетс  ошибка в преобразовании при переходе магнита из одной группы герконов в другую.the current in the measuring circuit is increased due to the removal from the current circuit of the resistor 8, the device 14 shows the next reference point, i.e. voltage 0.4 V or forward movement () of the controllable organ by 40 mm. When a reed switch is closed with a magnet Zd, the device 14 shows a 0.8 V or 80 mm displacement. During further movement of the magnet, the reed switch is closed, but the readings of the device 14 do not change, since it is not connected with the low-voltage divider. When the reed switch 6 is turned on, the locking element 2 is turned on and the low-order reed switches from the current source.1 are disconnected, and the current circuit is closed through the elements 6, 13, -14, 11 and 1. At the same time, the device 14 induces a voltage of 1B corresponding to 100 mm displacement. In this way, an error in conversion during the transition of a magnet from one group of reed switches to another is eliminated.

При дальнейшем перемещении контролируемоего органа с магнитом 15 ввер ( вперед) геркон Зд размыкаетс , но остаютс  замкнутыми герконы и 6 и управл емый ключ 2 находитс  во включенном состо нии и блокирует питание герконов младшего разр да, поэтому информаци  не мен етс . При размыкании геркона 3 и движении магнита 15 вверх (вперед) геркон 4 второй группы младшего, разр дауже замкнут, управл емый ключ 2 обесточиваетс  и герконы млада его разр да снова подключаютс  к источнику 1 питани . Прибор 14 показывает, что контролируемый орган перемещаетс  вверх (вперед) на 120 мм, т.е. напр жение на приборе равно сумме напр жений с двух делителей напр жени  делител , образованного резисторами 8 - 11, и делител , образованного резисторами 12 и 13. Дальнейшее перемещение контролируемого органа с магнитом 15. вперед вызывает замыкание геркона 42, напр жение с делител  младшего разр да увеличиваетс  на 0,2В, и прибор 14 показывает 140м перемещени , так как все герконыUpon further movement of the controllable organ with the magnet 15 up (forward), the reed switch ZD opens, but the reed switches remain closed and 6 and the control key 2 is in the on state and blocks the power of the low-order reed switches, therefore the information does not change. When the reed switch 3 is opened and the magnet 15 moves up (forward) the reed switch 4 of the second group of the younger one is discharged closed, the control key 2 is de-energized and the reed switches of its low voltage are again connected to the power source 1. The device 14 indicates that the controlled organ is moving up (forward) 120 mm, i.e. the voltage on the device is equal to the sum of the voltages from the two dividers of the voltage divider formed by resistors 8-11, and the divider formed by resistors 12 and 13. Further movement of the monitored organ with the magnet 15. forward causes the reed switch 42 to close yes it increases by 0.2V, and the device 14 shows 140m displacement, since all the reed switches

прдключены к одной и той connected to the same

же точке делител  напр жени  старшег разр да. Аналогично работает устройство на всем диапазоне перемещени  контролируемого органа вперед (вверхAt the same point, the divider voltage of the senior bit. Similarly, the device operates on the entire range of movement of the controlled body forward (upward

При движении контролируемого органа с магнитом 15 вниз (назад)геркон 42 размыкаетс , и прибор 14 показывает снова 120 мм перемещени . В дальнейшем замыкаютс  герконы 6 и 3 , блокирующий элемент 2 включаетс  и отключает герконы младшего разр да от источника питани , а прибор показывает 100 мм перемещени . После замыкаетс  геркон 3. , а геркон 6 размыкаетс , управл емый ключWhen the controlled organ with the magnet 15 is moving down (back), the reed switch 42 opens, and the device 14 shows again 120 mm displacement. Subsequently, the reed switches 6 and 3 are closed, the blocking element 2 turns on and disconnects the low-end reed switches from the power source, and the device shows 100 mm displacements. After the reed switch closes 3. and the reed switch 6 is opened, the control key

2 Обесточиваетс , и герконы младшего разр да снова подключаютс  к источнику 1 питани , прибор 14 показывает 80 мм перемещени . Аналогично работает устройство на всем диа , пазоне перемещени  контролируемого органа.2 Is de-energized, and the low-order reed switches are again connected to the power source 1, the device 14 shows 80 mm displacements. The device works in a similar way on the whole range of movement of the controlled organ.

Управл кщий ключ 2 может быть вы . полнен на реле фиг.1), а может быть выполнен на одном транзисторе, который закрываетс  при замыкании Control key 2 can be you. 1), and can be performed on a single transistor, which closes when closed

Q первого геркона в каждой группе старшего разр да и последнего в каждой группе герконов младшего разр да. Таким образом, введение в устройство блокиругацего элемента позвол ет 5 исключить ошибку преобразовани , т.е. повысить точность, а представление информации младшего и старшего разр дов на одном показывающем приборе создает большие удобства в считыва0 НИИ информации и исключает возможность ошибки в считывании.Q of the first reed switch in each group of the highest discharge and the last in each group of reed switches of the younger discharge. Thus, the introduction of a block element into the device allows 5 to eliminate the conversion error, i.e. to increase the accuracy, and the presentation of information of the junior and senior bits on a single indicating instrument creates greater convenience in reading the scientific research institute of information and eliminates the possibility of an error in reading.

Кроме того, преобразованный сигнал перемещени  с одного прибора удобно передавать в автоматизированную систему управлени  работой установки, что не позвол ет известное устройство .In addition, the converted motion signal from one device is conveniently transmitted to an automated system for controlling the operation of the installation, which is not possible with the known device.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula Q Преобразователь перемещений в аналоговый сигнал, содержащий магнитоуправл емые контакты младшего и старшего разр дов, расположенные на определенном рассто нии друг от другаQ Displacement transducer to analog signal containing magnetically controlled contacts of the lower and higher digits located at a certain distance from each other и объединенные в группы по числу поддиапазонов измерени , резисторы, образуюцие делитель напр жени  старшего разр да и делитель напр жени  младшего разр да, посто нный магнит на контролируемом объекте, измерительный прибор и источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введен управл емый ключ; один вывод магнитоуправл емых контактов and combined into groups according to the number of measurement subranges, resistors, the formation of a high voltage divider and a low voltage voltage divider, a permanent magnet on the monitored object, a measuring device and a power source, characterized in that, in order to improve the accuracy of conversion, A managed key is entered into it. one pin magnetic contacts 5 младших разр дов,кроме последнего в группе, подключен через управл емый к плюсовой шине источника питани , другой вывод магнитоуправл емых контактов младших разр дов,кроме последQ него в группе, соединен с соответствующей точкой делител  напр жени  младшего разр да, одни выводы магнитоуправл емых контактов старшего разр да объединены между собой и подключены к минусовой шине источника ,1итани , другие выводы магнитоуправл емых контактов старшего разр да в каждой группе соединены между собой, подключены к соответствующей точке делител  напр жени  старшего разр fi да и к одному из выводов последнего магнитоуправл емого -контакта младших разр дов соответствующей группы, а вторые, выводы последних магнитоуправл емых контактов в каждой группе5 low-order bits, except the last one in the group, are connected via a controllable positive power supply bus, another output of the magnetically controlled contacts of the lower-order bits, besides the latter in the group, is connected to the corresponding point of the low-voltage divider, only the outputs of the magnetically controlled the high-order contacts are interconnected and connected to the minus bus of the source, 1 tani, the other conclusions of the magnetically controlled high-voltage contacts in each group are interconnected, connected to the corresponding point d voltage divisor MSB fi and the one of the terminals of the last magnitoupravl emogo -CONTACT low bits of the corresponding group, and the latter, recent findings magnitoupravl proxy contacts in each group 5 младших разр дов объединены между собой и подключены к управл ющему выводу управл емого ключа, делители напр жени  младшего и старшего разр дов соединены между собой и общей точкой подключены к шине нулевого потенциала источника питани , один вывод измерительного.прибора подкл чен к одному из резисторов делител  напр жени  старшего разр да, а другим выводом - к одному из резисторов делител  напр жени  младшего разр да. Источники информации, ин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 434271, кл. G 01 F 23/12, 1972, The 5 low-order bits are interconnected and connected to the control output of the controlled key, the voltage dividers of the low-order and high-order bits are connected to each other, and a common point is connected to the power supply potential zero bus, one output of the measuring device is connected to one of the resistors the high-voltage divider and the other conclusion to one of the resistors of the low-voltage divider. Sources of information that are considered in the examination 1. USSR author's certificate 434271, cl. G 01 F 23/12, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР 399897,кл G 01 С 9/04, 1973. 2. USSR author's certificate 399897, class G 01 C 9/04, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР 556337, кл. G 01 F 23/12, 1975 рототип).3. USSR author's certificate 556337, cl. G 01 F 23/12, 1975 rototype).
SU782693521A 1978-12-11 1978-12-11 Displacement-to-analog signal converter SU815477A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782693521A SU815477A1 (en) 1978-12-11 1978-12-11 Displacement-to-analog signal converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782693521A SU815477A1 (en) 1978-12-11 1978-12-11 Displacement-to-analog signal converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU815477A1 true SU815477A1 (en) 1981-03-23

Family

ID=20797296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782693521A SU815477A1 (en) 1978-12-11 1978-12-11 Displacement-to-analog signal converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU815477A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU759059A3 (en) Motion-to-code converter
SU815477A1 (en) Displacement-to-analog signal converter
SU1739185A1 (en) Digital pickup of linear translations
SU744697A1 (en) Linear displacement sensor
US4031531A (en) Synchro-to-digital converter
SU896414A1 (en) Device for determination of object tilt angle
SU838568A1 (en) Rotation velocity meter
SU447735A1 (en) Angle Code Transducer
SU390474A1 (en)
SU796929A1 (en) Device for automatic demagnetizing permanent magnets up to predetermined value of magnetization
SU853390A1 (en) Device for measurig tilt angle of an object
SU1167732A1 (en) Device for indicating reading matching of multireading displacement encoder
SU785883A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1290413A1 (en) Device for indicating quantity of magnetic tape
SU752315A1 (en) Information input device
SU991469A1 (en) Linear displacement to code converter
SU1719892A1 (en) Method of signal conversion in variable-capacitance displacement transducer incorporating multisectional electrodes with variable area of their coverage
SU881802A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU901846A1 (en) Device for measuring temperature
SU445844A1 (en) Inductive discrete level gauge
SU746296A1 (en) Electric measuring instrument
SU734773A1 (en) Method of converting displacement into code
SU1015266A1 (en) Device for measuring temperature
SU907439A1 (en) Touch-free rotation speed pickup
SU789813A1 (en) Voltage extremum and drop meter